J-TEXT托卡马克装置上Q波段反射仪的研制

发布时间：2021-01-05 19:39

　　在磁约束聚变研究中,高温等离子体诊断主要用于提供有关等离子体的温度、密度等基本信息。微波反射仪是一种基于雷达原理在非均匀等离子体中测量等离子体密度分布的诊断手段,具有很高的时间和空间分辨率。本文对J-TEXT托卡马克上Q波段（33-50GHz）O模（寻常模）快速扫频式反射仪的发展和应用做出了一些介绍。本文从研究背景入手,首先介绍了微波反射仪的特点、分类、发展历程以及研究现状。在描述了微波反射仪的相关理论知识以后,根据J-TEXT托卡马克装置上的常规参数和运行特点,设计了一套Q波段O模反射仪进行密度剖面的测量,测量范围约为1.366×1019m-3到3.136×1019m-3。该反射仪系统以20μs的扫频周期输出32-50GHz的信号探测等离子体,利用60M/s的采集卡采集I/Q鉴相器输出的正交信号,通过短时傅里叶变换对信号进行时频分析进而反演出不同时刻的密度剖面。在系统调试中,重点通过以下几点来提升系统性能。包括:选取YIG（Yittrium Iron Garnet,钇铁石榴石）滤波器对VCO（压控振荡器）进行动态响应的测试,获得在快速扫频下VCO的输出频率特性曲线;运用90度功分器对... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 高温等离子体诊断
    1.3 微波反射仪的发展以及现状
    1.4 论文的主要研究内容
2 微波反射仪的基本原理
    2.1 波在等离子体中的传播
    2.2 非均匀等离子体中的WKB近似
    2.3 微波反射仪的原理
    2.4 本章小结
3 微波反射仪系统
    3.1 频率选择和系统设计
    3.2 系统硬件描述
    3.3 本章小结
4 实验结果
    4.1 时频分析方法
    4.2 平台实验结果
    4.3 反射仪在放电实验中的应用
    4.4 本章小结
5 总结与展望
致谢
参考文献



本文编号：2959186